El Hubble de la NASA traza el camino de Roman con lentes gravitacionales

Una amplia galaxia espiral barrada marca el lugar en esta imagen, pero el verdadero tesoro es la lente gravitacional en la esquina inferior derecha, donde una galaxia distante de fondo está siendo magnificada y distorsionada por la gravedad de una galaxia más cercana.

Esta observación es una de las muchas imágenes de lentes gravitacionales tomadas por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA en preparación para la ciencia con el nuevo Telescopio Espacial Romano Nancy Grace.

Las lentes gravitacionales ocurren cuando la masa de un objeto en primer plano, como un galaxia: deforma el espacio-tiempo, lo que hace que la luz se doble, distorsione y aumente a medida que pasa alrededor del objeto, de forma similar a una lente gigante en el espacio. Lentes como esta ocurren cuando se produce una alineación casual precisa entre las galaxias de primer plano y de fondo, lo que hace que la luz de la galaxia de fondo se curve alrededor de la galaxia de primer plano.

En esta imagen, la lente gravitacional muestra una galaxia elíptica de primer plano que está a unos 4.500 millones de años luz de distancia. Eso significa que la luz que vemos ahora desde esta galaxia habría comenzado a viajar hacia nosotros cuando nuestro sistema solar aún se estaba formando. La galaxia de fondo está a unos ocho mil millones de años luz de distancia, casi el doble. Aparece como un par de arcos, uno grande y muy visible en la parte superior izquierda de la galaxia en primer plano, el otro es una imagen invertida mucho más pequeña de la misma galaxia de fondo en la parte inferior derecha. Esta configuración se llama par arco-contraarco.

Cuanto más masiva es la galaxia en primer plano, más fuerte es la lente gravitacional y más significativamente desvía la luz. Al estudiar la distorsión de la galaxia de fondo, los investigadores pueden determinar cuánta masa contiene la galaxia de primer plano. Esto juega un papel muy importante en el estudio de la materia oscura, la sustancia misteriosa e invisible que constituye la mayor parte de la masa del universo. La materia visible no es suficiente para explicar el nivel de distorsión en la galaxia de fondo, lo que permite a los investigadores calcular tanto la masa de la galaxia de primer plano como la cantidad de materia oscura que contiene.

Casi todos los objetos en esta imagen son galaxias, excepto algunas estrellas dispersas en primer plano. La galaxia espiral barrada de esta imagen (llamada así porque sus brazos se extienden desde una barra de estrellas en su centro) es aproximadamente del tamaño de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, que los astrónomos creen que también es una espiral barrada. La pequeña espiral a la izquierda de la espiral grande puede ser una galaxia satélite, similar a las Nubes de Magallanes Grande y Pequeña que orbitan la Vía Láctea.

Hubble ve el cosmos principalmente en luz visible y ultravioleta con cierta cobertura infrarroja, y Roman ve principalmente longitudes de onda infrarrojas y algo de luz visible. Hubble puede proporcionar vistas de alta resolución de objetos individuales, mientras que Roman tiene un campo de visión mucho más amplio propicio para panoramas.

Imágenes como esta ofrecen una idea de cómo Hubble y Roman trabajarán juntos para construir una imagen aún más completa del cosmos. Esta es sólo una de las muchas imágenes de lentes gravitacionales capturadas por el Hubble. Los astrónomos los utilizarán para analizar distorsiones gravitacionales para aprender más sobre la materia oscura en las galaxias en primer plano y sentar las bases para futuras observaciones de Roman.

El Hubble sólo puede ver estas lentes gravitacionales una a la vez, mientras que la amplia visión del cielo de Roman proporcionará una muestra más grande de estas lentes. Los astrónomos están utilizando las nítidas imágenes del Hubble para construir un modelo informático que permita analizar mejor las distorsiones inducidas por la materia oscura. Esta herramienta ayudará a los astrónomos a analizar las grandes imágenes de Roman. El Hubble también hará un seguimiento de las lentes interesantes que Roman detecta.

Claire Andreoli Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA, Greenbelt, [email protected]